Gentse onderzoekers vinden goedkope manier om gezonde suiker te produceren

Wetenschappers van de faculteit Bio-ingenieurswetenschappen van de Universiteit Gent hebben een enzym ontwikkeld dat van gewone suiker kojibiose maakt, een suiker met veel minder calorieën, die ongevaarlijk is voor de tanden en die een prebioticum is, dat gezonde bacteriën in de dikke darm stimuleert.

Kojibiose of α-1,2-glucobiose, is al langer bekend, maar het was moeilijk te synthetiseren en daardoor erg duur. Enkele kilo's ervan kosten volgen professor Tom Desmet van de UGent, al snel een miljoen euro. Kojibiose is volgens de wetenschappers een ideale vervanger van klassieke zoetstoffen zoals sucrose en fructose.

"Het smaakt zoet, maar heeft weinig calorieën", zegt professor Tom Desmet. "In tegenstelling tot gewone suiker als sucrose of fructose is de zoetstof niet slecht voor de tanden. Bovendien is de suiker goed voor de darmen. De suiker werkt als een prebioticum, een voedingsstof die ervoor zorgt dat onze darmen gezonder zijn."

Prebiotica worden steeds belangrijker in de preventie van aandoeningen als diabetes, kanker en ontstekingen zoals de ziekte van Crohn. Er bestaan echter maar weinig prebiotica die zoet smaken en dus als vervanger van suiker kunnen dienen, maar daar kan dus verandering in komen.

De onderzoeksgroep van professor Desmet is gespecialiseerd in de modificatie - de wijziging - van enzymen en de onderzoekers botsten eerder toevallig op de gezondere suiker. "We waren een beetje aan het dollen met het enzym (sucrose phosphorylase), en, zoals dat wel vaker gaat, merkten we per ongeluk dat het heel kleine hoeveelheden kojibiose vormde", zei professor Desmet. "En dus begonnen we te proberen om het enzym zodanig te verbeteren dat het zich volledig zou toeleggen op het maken van dit product."

Door een combinatie van rationeel proteïne-ontwerp en toevallige mutagenese - een wetenschappelijk proces waarbij genen van een organisme zo veranderd worden dat er weer een stabiel organisme ontstaat -, wist Tom Verhaeghe, een doctaraatsstudent in de onderzoeksgroep, een dubbele mutant van het enzym te ontwikkelen die voor 95 procent selecteert voor de productie van kojibiose.

© Zoonar/takepicsforfu - www.belgaimage.be

Het enzym sucrose phosphorylase zorgt ervoor dat de reactie een duidelijke voorkeur heeft voor de productie van kojibiose en niet voor maltose (moutsuiker).

Industriële schaal

Met deze biokatalysator kan de groep kojibiose produceren op een potentieel industriële schaal, met zeer goedkope basisproducten en met een uiteindelijke zuiverheid van meer dan 99 procent. Op die manier zouden enkele kilo's kojibiose maar enkele euro's kosten, volgens professor Desmet.

"De studie is opmerkelijk omdat ze al de stappen omvat die nodig zijn om met succes het biokatalytisch proces te ontwikkelen, van het enzym tot het eindproduct", zei Bernd Nidetzky, een specialist in enzymen aan de technische universiteit van Graz in Oostenrijk.

Desmet hoopt nu met de voedingsindustrie te onderzoeken of kojibiose inderdaad een leefbare vervanger kan zijn voor traditionele suikers. Een aantal grote bedrijven hebben zijn team al benaderd.

De studie van het team van professor Desmet is gepubliceerd in "Chemical Communications."